Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
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Studies on Crystallographic and Magnetic Properties of the Sn0.9957Fe0.01O2

Sn0.9957Fe0.01O2의 결정학적 및 자기적 성질에 관한 연구

  • Received : 2010.09.09
  • Accepted : 2010.10.08
  • Published : 2010.10.31
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Abstract

$Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$ prepared by a sol-gel method, and studied by x-ray diffractometer, vibrating magnetometer, Superconducting quantum interference devices and M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy. the crystal structure were found to be a rutile tetragonal structure with space group $P4_2$/mnm, and oxygen deficiency are 5.6 % by Rietveld refinement. magnetization value were $M_s=1.95{\times}10^{-2}{\mu}_B/Fe$ at room temperature, and Curri-weiss temperature were and ${\theta}_{cw}$ = 18 k, measurement of VSM and SQUID, respectively. Mssbauer spectra of $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$ have been Sextet taken at various temperatures ranging from 4.2 K to RT, and isomer shift value $\delta$ = 0.18~0.36 mm/s of $^{57}Fe$ ion site all of the temperature range the state shows ferric.

$Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$ 분말을 졸-겔(sol-gel) 방법으로 제조하였으며, 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(x-ray diffractometer), 진동시료 자화율 측정기(vibrating sample magnetometer)과 초전도양자간섭장치(Superconducting quantum interference devices) 및 뫼스바우어 분광기(M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy)을 이용하여 연구하였다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 경우 rutile tetragonal 결정구조에 공간그룹은 $P4_2$/mnm이며, 5.6 % 정도의 산소결핍 현상이 있음을 Rietveld 정련법으로 분석하였다. 상온에서 자기화 값은 $1.95{\times}10^{-2}{\mu}_B/Fe$을 가지며 상자성과 강자성적 특성을 나타내고 있었으며, 큐리-바이스 온도 ${\theta}_{cw}$= 18 K임을 확인할 수 있었다. 뫼스바우어 측정으로 부터 상온으로부터 극저온(4.2 K)까지 Sextet이 존재하며, 이성질체 이동치의 값은 전 온도구간에서 0.18~0.36 mm/s로서 $^{57}Fe$ 이온은 모두 +3로 존재함을 알 수 있었다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 강자성 특성의 발현은 산소결핍으로 인한 전자를 매개로 하여 이웃하고 있는 $Fe^{3+}$ 이온들이 강자성 결합에 기인하는 것으로 해석할 수 있다.

Keywords

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